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关系模式向XML模式转换策略深度探讨
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更新于2024-09-07
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本文主要探讨了关系模式到XML模式的转换方法,由作者肖航宇、石静和熊前兴针对武汉理工大学的研究背景进行阐述。XML作为一种在互联网上广泛应用的数据表示标准,其易读性、扩展性和跨平台特性使其在数据交换中占据重要地位。随着XML的普及,越来越多的研究关注如何将现有的关系数据库中的数据有效地转换为XML格式,以便于XML数据的管理和处理。 转换过程通常包括模式转换和数据转换两个关键步骤,其中模式转换是核心环节。文章首先对关系模式和XML模式进行了基础概述,特别是XMLSchema的语法,它是XML模式的规范,定义了数据结构和约束条件。接着,文章深入研究了关系模式向XML模式的转换策略,特别关注了两种基于映射机制的转换方法。第一种方法可能在一定程度上牺牲了原有关系数据的语义完整性,而第二种方法则更注重保持原始语义约束,这对于数据的一致性和准确性至关重要。 以学生-教师关系模式为例,作者详细展示了这两种转换方法的具体操作过程,通过实际例子展示了它们的不同之处。最后,作者对转换结果进行了分析,评估了两种转换方法的优缺点,并指出在实际应用中应根据具体需求选择合适的转换策略。 本文的重要贡献在于提供了关系数据库数据向XML模式转换的理论分析和实用案例,对于数据库管理系统升级、XML数据集成以及跨系统数据共享等领域具有实践指导意义。考虑到XML的广泛应用和关系数据库的广泛应用现状,这项研究对于推动数据标准化和互操作性具有重要的理论价值和现实意义。
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- 1 -
关系模式到 XML 模式的转换方法分析
肖航宇,石静,熊前兴
武汉理工大学,武汉 (430063)
E-mail:hangyuxiao@gmail.com
摘 要: XML 表示的数据在因特网上得到了越来越广泛的应用,并且已渐成为数据表示的
标准格式。支持 XML 的软件平台与日俱增,现在已经出现了部分支持 XML 的数据库。从
长远来看,未来的数据交换都会采用 XML 标准。而鉴于当前关系数据库的应用仍然是主流,
而且关系数据库的技术相对来说很成熟,相关的产品也在大范围内普遍应用,大量的历史数
据仍然存储在关系数据库中。这就使得关系数据与 XML 数据转换的研究成为一项非常有意
义的事情。通常转换过程主要分为两个部分:模式转换和数据转换,其中最重要的是模式转
换。本文首先简单分析了关系模式以及 XML 模式,对 XML 模式中的 XML Schema 的语法
进行了说明,然后讨论了关系模式转换为 XML 模式的研究现状,重点介绍了其中两种转换
的规则,这两种转换都是基于映射机制的转换,其中后一种方法能够更好的保留原有的语义
约束。为了充分解释这两种转换,文中以学生-教师关系模式做为实例,依据两种转换策略
分别对其进行了转换,最后对转换结果进行了分析。
关键词:模式转换;映射;关系模式;XML Schema
中图分类号:TP311
1.引言
XML(eXtensible Markup Language),意为可扩展标记语言,是由W3C推出的新一代
网络数据传递和交换的标准,是Internet环境中跨平台的、依赖于内容的技术。XML具有良
好的可读性、方便的可扩展性、数据内容与其形式的分离、便于信息检索、便于信息的长期
保存、可以跨平台使用等优点
[1]
。XML已经成为被业界广为接受的WEB信息交换、存储、
处理的技术之一。
随着大量XML文档的出现,应用数据库技术实现对XML数据的管理引起了越来越多研
究者的兴趣。目前,不管是开发平台还是数据库产品都能较好的支持XML应用。然而就目
前的市场形势来说,关系数据库的应用仍然是主流,关系型数据库具有完备的并发、事务和
安全控制,同时也是应用最普及、用户最熟悉的一种数据库,而且关系数据库的技术相对来
说很成熟,相关的产品也在大范围内普遍应用
[2]
。我们在网上搜到的大部分信息也都是存储
在关系数据库中。这就决定了用于数据交换的XML文档与数据库之间必须进行转换。因此
将关系数据转换为XML数据,方便数据的转换发布,将是一项非常有意义的应用。关系数
据转换为XML主要分为模式转换和数据转换,其中最重要的是模式转换。
2.XML目标模式选取
XML 从其逻辑结构上看,实际上是一棵树,树的非叶子节点是树的元素名或属性名,
叶子节点是元素的内容或者属性的值。XML这种结构是由它的模式来规定的,主要有两种
模式:DTD 和Schema。DTD 对于XML 文档的结构起到了很好的描述作用, 但同时具有
采用了非XML 的语法规则、不支持数据类型、扩展性较差等缺点。为了解决DTD 存在的
一些问题,W3C 推出了XML Schema,目前已经成为W3C 的推荐标准。另外,XML Schema
优于DTD的一个主要原因XML Schema提供了更多的内建数据类型,并支持用户对数据类型
的扩展,基本上满足了关系在数据描述上的需要,XML Schema支持多方面数据类型约束及
缺省值。通过等价数据类型直接映射和相似数据类型的规则限定,XML Schema基本上满足
了对各种DBMS的内部数据结构的支持。所以一般都选择XML Schema作为转换的目标模式。
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